Факультет психологии МГУ

Коллективное, сознательное

Вспомнить все

За последние несколько лет нейрофизиологи существенно продвинулись в изучении механизмов памяти. На животных, в частности, белых мышах, они показали, что воспоминания кодируются определенной констелляцией нейронов (совокупностью клеток головного мозга и связей между ними). Воздействуя на эти нейронные ансамбли, ученые научились искусственно вызывать воспоминания или, наоборот, стирать их. Но возможно ли нечто подобное с человеческим мозгом, и если да, к каким психологическим и социальным последствиям это приведет?

Для начала подробнее разберемся с данными, полученными на животных. Они были накоплены в результате серии исследований, проводившихся с применением открытого совсем недавно — в 2005 году — метода оптогенетики. Он заключается во встраивании во внешнюю мембрану клеток светочувствительных каналов. Затем на эти клетки может осуществляться воздействие лазерными импульсами. 

Первое крупное исследование из этой серии было проведено научной группой лауреата Нобелевской премии Судзуми Тонегавы в 2012 году. Белые мыши, у которых предварительно была осуществлена генетическая модификация нейронов, описанная выше, помещались в специальную клетку. Там их подвергали воздействию электрического тока, они пугались и замирали. В этот момент у них фиксировался возбудившийся нейронный ансамбль. Затем в нейтральной обстановке на эти нейроны воздействовали лазерными импульсами. Мыши испытывали возникавшее ранее чувство страха и опять замирали. То есть воспоминания о ситуации из прошлого порождались искусственным путем.

В 2014 году другая группа исследователей под руководством Танаки Казумасы провела схожий эксперимент, однако вместо активации производилось отключение выявленных констелляций нейронов. После этого мыши снова помещались в опасную для них клетку, но никаких признаков страха или эффекта замирания, в отличие от контрольной группы, у них не наблюдалось. Таким образом, исследователи смогли искусственно стереть или, по крайней мере, блокировать воспоминания.

Нейрофизиологи пошли дальше, и в марте этого года появилась работа по восстановлению воспоминаний у генно-модифицированных мышей с расстройством, аналогичным болезни Альцгеймера. Эта работа также была проведена под руководством Тонегавы. Таких мышей, как и в предыдущих исследованиях, били током в специальной клетке. За счет проведенной генной модификации при повторном помещении в эту клетку у них не возникало такого же чувства страха и эффекта замирания, как у контрольной группы. Однако после того, как на ансамбль клеток осуществлялось воздействие светом лазера, страх перед током и замирание снова появлялись. Мыши были «излечены» от такого раннего симптома болезни Альцгеймера, как невозможность актуализировать недавний опыт.

Будут ли проведены аналогичные эксперименты на человеке? Пока восстанавливать человеческую память с помощью метода оптогенетики еще никто не пытался. Для этого потребовалось бы осуществить генетическую модификацию клеток непосредственно в мозге и воздействовать на них серьезным облучением. Впрочем, не исключено, что в ближайшем будущем метод усовершенствуется и такие эксперименты станут возможны. Это приблизит главную на сегодняшний день цель ученых — научиться восстанавливать работу нейронов под действием света при нейродегенеративных заболеваниях.

Но тогда возникнет закономерный вопрос: можно ли будет таким образом восстанавливать или стирать любое произвольное воспоминание? Ведь даже в экспериментах над мышами реконструировались лишь не так давно образовавшиеся следы памяти. Хранит ли человеческий мозг воспоминания обо всем, что происходит с нами в течение жизни?

На этот счет существует несколько теорий. Согласно одной из них, с течением времени наши воспоминания исчезают насовсем вследствие нарушения процессов хранения памяти или повреждения структурного следа. По другой, они не исчезают, но продолжают храниться где-то глубоко внутри нашего мозга, утрачивается лишь доступ к ним [Киященко, 1972].

Еще в 80-е годы супруги Элизабет и Джеффри Лофтус провели опрос среди представителей различных наук, имеющих дело с памятью, и обнаружили, что 84 процента из них придерживаются второго варианта. Отечественная школа нейропсихологии также склоняется к нему. Но какие доводы позволяют предполагать, что наш мозг хранит абсолютно всю информацию, прошедшую через него?

Доказательства восходят к работам Уайлдера Пенфилда. Во время операций на открытом мозге Пенфилд производил электрическую стимуляцию различных его отделов. Пациент в этот момент находился в сознании и мог говорить. Стимуляция некоторых зон, преимущественно височных долей, вызывала у пациента яркие и максимально детальные воспоминания о событиях из его прошлого. Повторение стимуляции одних и тех же точек приводило к повторному возникновению тех же самых воспоминаний [Penfield, 1952].

Подтверждают эту гипотезу и различные клинические случаи. В литературе описано, как при глубокой амнезии происходит спонтанное восстановление, казалось бы, утерянных воспоминаний. Другим примером может служить включение в конфабуляторную продукцию отдельных воспоминаний о событиях, которые происходили с больным уже после того или иного повреждения мозговых структур и которые вследствие антероградной амнезии он не запоминал (речь идет о ложных воспоминаниях, возникающих при нарушениях памяти) [Киященко, 1972]. Все это говорит о том, что воспоминания сохраняются даже при патологиях, ограничивается лишь доступ к ним. Тот факт, что человек потенциально может запомнить и вспомнить практически все, что с ним происходило, демонстрируют и клинические примеры больных с гипермнезией (патологическим увеличением объема и прочности запоминания материала) [Лурия, 1968; Price, Davis, 2009].

Таким образом, можно предположить, что все наши воспоминания хранятся в мозге и при воздействии на определенные констелляции нейронов их можно будет восстановить или удалить.

К каким последствиям приведет подобное вмешательство? Безусловно, оно способно будет помочь в борьбе с нейродегенеративными заболеваниями, амнезиями различного генеза, возможно, с естественным снижением памяти в пожилом возрасте. Удаление ненужных воспоминаний, вероятно, позволит больным с гипермнезией научиться забывать.

Но по существу подобная процедура является воздействием на личность человека, напрямую связанную с его памятью. Память никогда не бывает нейтральной, она всегда эмоционально и личностно окрашена. Популяризатор науки, невролог и нейропсихолог Оливер Сакс писал: «Чтобы оставаться собой, мы должны собой обладать: владеть историей своей жизни, помнить свою внутреннюю драму, знать свой нарратив. Для сохранения личности человеку необходима непрерывность внутренней жизни». Метод оптогенетики, вероятно, поможет больным с потерей памяти частично вернуть эту непрерывность. Однако путем прямого воздействия извне, за счет активации одних воспоминаний и удаления других, возможно будет искусственно модифицировать личную историю человека. В этом случае результат вмешательства будет зависеть о того, чьими руками оно будет осуществляться. Не случайно в свое время эксперименты Пенфилда были закрыты.

Анастасия Черкасова

Библиография:

Киященко Н.К. Нарушение памяти при локальных поражениях мозга. — М.: Издательство МГУ, 1972. — 103 с.

Лурия А.Р. Маленькая книжка о большой памяти (ум мнемониста) — М.: Издательство МГУ, 1968. — 88 с.

Сакс О. Человек, который принял жену за шляпу и другие истории из врачебной практики [роман: пер. с англ.] — СПб.: Science Press, 2006. — 301 с.

Liu X., Ramirez S., Pang P., Puryear C., Govindarajan A., Deisseroth K. and Tonegawa S. Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall // Nature, 484, 2012. — P. 381–385.

Loftus, Elizabeth F.; Loftus, Geoffrey R. On the permanence of stored information in the human brain. American Psychologist, Vol 35 (5), 1980. — P. 409-420.

Price J., Davis B. The woman who can`t forget: the extraordinary story of living with the most remarkable memory known to science. Free Press, 2009. — 272 p.

Tanaka K.Z., Perzner A., Hamidi A.B., Nakazawa Y., Graham J., Wiltgen B.J. Cortical Representations Are Reinstated by the Hippocampus during Memory Retrieval // Neuron. Vol. 84, Issue 2, 2014. — P. 347-354.

Penfield W. Memory mechanism «Arch. Neur. Psych.», 1952. — P. 178.

Roy D.S., Arons A., Mitchell T.I., Pignatelli M., Ryan T.J., Tonegawa S. Memory retrieval by activating engram cells in mouse models of early Alzheimer’s disease // Nature, 531, 1-5, 2016.

Ранее в этом блоге

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.